JP3378569B2 - 両側のｒｆコネクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はRFコネクタ装置に関
し、特にピンと平坦な導体の間の相互接続を提供するコ
ネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】隣接基板あるいは回路基板間のRF相互接
続を行うことは多くのマイクロ波応用において必要であ
る。回路基板の相互接続のための通常の技術はケーブル
の使用を含む。

【０００３】同軸コネクタは各側からコネクタを入るは
んだ付けピンを有する２つの結合部分間を接続するため
に使用される。コネクタは一般的に結合ピンを“把持す
る”フィンガソケットあるいはクリンプを有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ピンと平坦な導体との
間の確実なRF接続を形成するコネクタを必要とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ピンと平坦な
導体間のRF相互接続を行うコネクタである。コネクタは
装置に電気接続するための高密度にパックされた金めっ
きされたワイヤで製造された２つの“ボタン”あるいは
束を使用する。２つのボタンは誘電体スリーブに収容さ
れ、固体導電体によって接続される。コネクタ装置は高
密度にパックされたワイヤボタンを使用した結果として
頑強な電気接続を提供するが、また、ピンの正確な位置
の変化に加えて平坦なコネクタの不整列を提供する。結
合部分のピンの長さは顕著に変化するが、コネクタ装置
はマイクロ波周波数で制御されたインピーダンス相互接
続を提供する。

【０００６】コネクタは同時に結合する多数の相互接続
を提供する多数の構造体中に設置される。これは結合ハ
ウジングにテーパおよび隙間を設けることによって達成
される。

【０００７】本発明は、同軸伝送線に誘電体の直径に対
するワイヤ束あるいは導体ピンの直径比率の適切な選択
によってインピーダンス制御される頑強で簡単な電気接
続を提供する。コネクタの一方側はスプリットフィンガ
ーコンタクトを必要とするように機械的にピンを把持す
ることなく、ピンに対する盲結合接続を提供する。コネ
クタの他方の側ははんだあるいは機械的な締め具を使用
せずに別の盲結合接続を提供する。この端部はまたピン
の長さの大きい変化を許容する。

【０００８】本発明のこれらおよびその他の特徴および
利点は添付された図面に示される例示的な実施形態の以
下の詳細な説明からさらに明白になるであろう。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明による平坦な導体とピンと
の間の相互接続を行うコネクタ装置の例示的な実施例が
図1に断面図で示されている。装置５０は誘電体本体６
０を含み、この実施例では上部本体部材７０および下部
本体部材８０を含む２部品構造である。本体部材７０お
よび８０は誘電体材料から作られている。目的に適した
１つの材料はテフロン（商標）であり、別の誘電材料が
代りに使用されることができる。

【００１０】本体部材７０は肩部７０Dを限定するよう
に部分７２に関しての減少された直径の領域７０Cを有
する。この肩部は結合構造体に差し込まれたとき上部本
体部材の位置を示すための停止表面を提供し、上部表面
７０Aは結合構造体の表面と同じ高さである。

【００１１】上部の本体部材７０は貫通する中央開口７
４を有し、金メッキされたワイヤ束７６はこの開口７４
中に押込まれる。ワイヤ束はこの実施例では２０ミル
（０．０２０インチ）の直径を有する細い金メッキワイ
ヤを高密度でパックして製造され、設置されるとき結合
回路と電気的接触するように束７６が上部の本体部材の
第1の端部７０Aから短い距離だけ突出する。この例示的
な実施例では、束は1ミルから2ミルの範囲の太さを有す
る円筒形のワイヤとして製造される。

【００１２】上部本体部材７０は固体の、電気的導電ピ
ン９０の一部分を受けるよう構成されている。ピンの一
端は上部本体部材の下端７０Bから開口７４中に挿入さ
れる。ピンはワイヤ束７６と接触する。この例示的な実
施例では、ピンはニッケルめっきされた上に金がメッキ
されているベリリウム銅から製造されて、すなわち銅上
に、第1のニッケル層と、第2の金属の２つの金属層があ
る。

【００１３】下部本体部材８０はテフロン（商標名）で
作られており、また固体ピン９０のハウジングを提供す
る。さらに、下部本体部材は別の金メッキされたワイヤ
束８６を収容する長い中空円筒を提供する。ワイヤ束８
６は電気接続のための固体ピン９０に緊密に接触する。
ワイヤ束８６は本体部材８０に形成された開口８２内で
凹部を形成し、結合ピンが受入れられた開口領域８４を
残しておく。ワイヤ束の高さは適当な電気的連続を確実
にするために結合ピンに従って特記される。本体部材８
０は領域８４に結合ピンを受けるのを容易にするために
開口８２に導くテーパ部分８８を有する。

【００１４】ピン９０と、ワイヤ束と本体部材６０の直
径、特定の特性インピーダンスを維持するよう精密に制
御される。直流から１８Ｇｈｚの周波数範囲にわたって
動作する実施例においては、ピン８０は０．０３５イン
チの直径を有し、本体部材８０は０．０６０インチの直
径を有し、本体部材７０の最大の直径は０．１１５イン
チである。

【００１５】上部の本体部材７０は様々な方法で下部本
体部材を付着される。例えば、図1 の実施例のように、
上部および下部本体部材７０および８０はスナップフィ
ット結合するように形成される。スナップフィットは寸
法が非常に小さい場合には、ある適用では本体部材にぴ
ったりのピンを押込み、および／あるいはエポキシ樹脂
によって素子を接着し、構造体の素子を共に確保するの
に十分ではないことがある。上部本体部材７０は垂れ下
がった唇状部７８を有し、下部部材８０は露出された縁
部唇状部８８を有し、垂れ下がった唇状部にスナップ結
合される。スナップの形はスペースが許容されれば上部
と下部の本体部材を反対にすることもできる。

【００１６】別の取着け技術は各本体部材７０および８
０に固体ピン９０に圧入して結合する方法である。境界
面の嵌め合いは全体のコネクタが組立てられることを確
実にする。3番目の取着け技術は本体部材７０および８
０を共に接着する方法である。ピン９０は各上部および
下部本体部材内で断面の直径を縮小される。接着剤は各
本体部材の小さな孔に配置される。接着剤は各本体部材
内にピンを保持し、構造体を保持する。

【００１７】本体部材はピン９０の端部と結合する各一
致表面を提供するために、その中に形成された孔の直径
のステップ縮小変化部分を有する。この実施例ではコネ
クタの相互接続の長さを通る導体の直径に変化である
が、相互接続の全長さを通しての一定の特性のインピー
ダンスを持続するために誘電体スリーブの直径の対応す
る変化によって整合される。ワイヤ束７８,８６の直径
は孔の直径の縮小を補正するためにピン直径に対して小
さくされる。

【００１８】本発明によるコネクタは異なる設置環境で
使用されることができる。１つの具体的な設置構造は図
２乃至５に示され、設置における種々の異なる部品を結
合する順序を示す、この設置ではコネクタ５０の上部本
体部材は、下面上に形成された平坦な導体領域１１２を
有する印刷配線板１１０と接触する。上部本体部材７０
は上部ハウジング部材１１４中に形成された孔１１６に
取り付けられる。孔１１６は上部本体部材７０が完全に
ハウジング１１４の孔１１６中に挿入された場合、コネ
クタ５０の肩部７０Dが結合するように停止肩部１１８A
を形成している縮小された直径の領域１１８を有する。
ハウジング部材１１４はアルミニウムのように導電材料
で作られることが好ましい。図３は分解断面図で、基板
１１０、ハウジング１１４およびコネクタ５０を示す。

【００１９】コネクタ５０は多数の接続、したがって多
数のコネクタを要求する設置構造で用いられる。これは
図３乃至５に示され、上部ハウジング部材１１４は複数
の受け部１１６において間隔を隔てて複数のコネクタ５
０を受入れる。受け部はコネクタと協同するような大き
さであり、コネクタが受け部中に挿入されるとき、各肩
部表面７０D、１１８Aが結合されて、コネクタの端部表
面７０Aはハウジング１１４の表面１１４Aと一致させ
る。

【００２０】図３は平坦な導体１１２を有する印刷導線
板１１０を上部ハウジング部材１１４の上部表面に結合
して組立て構造を示し、各コネクタ５０のワイヤ束７６
の露出された先端部分が印刷配線板１１０の下面上の対
応する平坦な導体領域１１２に接触する。印刷配線板１
１０はねじによる留め具、あるいは必要ならば別の通常
の技術によってハウジング１１４に固定される。構造体
はコネクタ５０の下部本体部材８０を受けるように形成
された複数の受け部の開口１２２を有する下部のハウジ
ング部材１２０に結合される。下部ハウジング１２０は
アルミニウムのような電気的導電材料で作られる。

【００２１】適切な整列および結合するために、下部ハ
ウジング１２０は受け部の開口１２２をコネクタ５０の
直径よりも大きくし、テーパを有しているので、コネク
タ５０をハウジング１２０に徐々に整列されるようにす
る。実施例では入口開口の大きさは本体部材８０の直径
より５０％大きい。０．０６インチの直径の本体部材８
０では開口１２２の入口は０．０９インチの直径で、半
径方向の許容誤差として＋／−１５ミルを与える。

【００２２】下部ハウジング１２０は上部ハウジング部
材１１４と共に組立てられ、コネクタ５０はそれらの間
に捕獲される。ハウジング１２０および１１４は通常の
締め付ける技術によって固定され、もし必要ならば、例
えばねじ留め具によって固定される。

【００２３】組立て工程の次のステップはワイヤ束８６
に電気的接触するコネクタ５０の下部本体部材８０中に
受け入れられるように整列して配置された複数の突出し
た導電ピン１３２を有する下部結合構成部品１３０を組
立てる工程である。複数の部品と結合する１つの結合部
品の代わりに、それぞれ１以上のピンを有する複数の部
品１３０であってもよい。ピン１３２は結合部品１３０
を構成する回路（図示せず）に接続される。ピンが突出
したほぼ平坦な表面１３４を有し、この表面は各コネク
タのピン受入れ部８４に差し込まれるピン１３２に上部
ハウジングの下部表面の方向へ移動される。

【００２４】図５は完成した設置構造を示し、接続は表
面１１０Aに対して垂直に突出した対応するピン１３２
および印刷配線板１１０の表面上１１０Aに形成された
平坦な導電体領域との間にされる。多くの接続は多数の
盲結合RF接続を可能にするよう設置される。

【００２５】本発明はインピーダンス制御された頑強で
簡単な電気接続を提供する。コネクタの一方の側はピン
をスプリットフィンガーコンタクトのように機械的に把
持しないでピンに対して盲結合接続を提供する。コネク
タの他方の側ははんだまたは機械的な締め付け具を使用
しないで他方の盲結合接続を提供する。この端部はピン
の長さに相当な変化をもたらす。さらに、それらを構造
体中に組込むことによって、複数の接続が盲結合によっ
て大きな装置間に形成される。

【００２６】上記記述された実施例は単に本発明の原理
を示す特定の実施例を示していることをと理解すべきで
ある。別の構成が本発明の技術的範囲から逸脱せずに当
業者によってこれらの原理に従って容易に考えられる。 ［図面の簡単な説明］

【図１】本発明によるコネクタ構造体の第1の実施形態
の縦断面図。

【図２】上部ハウジングおよび電気的接触が行われる平
坦な導体を有する印刷回路板と図1のコネクタの簡単な
分解断面図。

【図３】本発明による複数のコネクタを含む設置装置の
簡単な分解断面図であり、上部ハウジングに設置された
コネクタと下部ハウジングへの構造体の位置を示してい
る。

【図４】設置のために位置する露出ピンを有する結合部
品と設置位置の下部ハウジングを示す図3に類似した
図。

【図５】完成した構造体を示す図4の類似した図。

フロントページの続き (72)発明者 ウインズロー、デビッド・ティー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90034 ロサンゼルス、オライン・スト リート 8921 (72)発明者 ランヤン、マイケル・ディー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90503 トーランス、スターゲス・ドラ イブ 19441 (72)発明者 ヌグエン、ダン・ティー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92708 ファウンテン・バレー、マウン ト・ニンバス・ストリート 16326 (72)発明者 クァン、クリフトン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 91006 アルカディア、エヌ・フロリ ダ・アベニュー 5521 (72)発明者 ファンチョウ、ヤン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90045 ロサンゼルス、コンパス・ドラ イブ 5843 (56)参考文献 特表 平３−506094（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01R 13/24

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピンと平坦な導体との間のRF相互接続を
   行うコネクタにおいて、 ピンと平坦な導体にそれぞれ電気接続を行う高密度にパ
   ックされたワイヤで形成された第1および第2のワイヤ束
   と、 第1および第2のワイヤ束を収容するための誘電体スリー
   ブ構造とを具備し、前記誘電体スリーブ構造は両側の第
   1の端部と第2の端部を有し、設置において平坦な導体に
   電気的に接触するために第1のワイヤ束の一部分は、第1
   の端部から突出し、第2のワイヤ束は第2の端部に隣接す
   るスリーブ構造中に凹所を形成し、ピンと第2のワイヤ
   束との間と電気的接触を形成するために設置においてピ
   ンを受入れるように構成され、 さらに、第1および第2のワイヤ束と電気的に接続され、
   ハウジング内の第1および第2のワイヤ束の間に配置され
   た導電体を具備し、その電気的接続がコネクタが設置構
   造体に取付けられるときにピンと平坦導体との間で形成
   されているコネクタ。
2. 【請求項２】 ピンと平坦な導体の間のRF相互接続を行
   うコネクタにおいて、 貫通する第1の開口を有し、第1のハウジング構造に結合
   する第1の円筒形の外側表面領域を有する第1の誘電体本
   体部材と、 円筒形の外側表面領域を有し、貫通する第2の開口を有
   する第2の誘電体本体部材と、 ピンおよび平坦な導体にそれぞれ電気接続を行うための
   高密度でパックされた第1および第2のワイヤ束と、 前記第1の開口中に配置され、第1のワイヤ束の第2の端
   部に電気的に接触する第1の端部を有する第1の部分と、
   前記第2の開口中に配置され、第2のワイヤ束の第2の端
   部に電気的に接触する第2の端部を有する第2の部分とを
   備えている固体導体とを具備し、 前記第1および第2の誘電体本体部材は第1の開口の第1の
   端部が第2の開口の第1の端部と直接連通するように組立
   てられ、 前記第1のワイヤ束が前記第1の開口の第2の端部から突
   出するように前記第1の本体部材の第1の開口中に配置さ
   れ、第2のワイヤ束が第2の開口の第2の端部に隣接した
   前記第2の開口内に凹所が形成されるように前記第2の本
   体部材の第2の開口部中に配置され、第2の端部がピンと
   第2のワイヤ束との間の電気接触するために配置するピ
   ンを受入れるように構成され、 導体が設置構造動作中に設置されるとき、電気的接続が
   ピンと平坦な導体との間に形成されることを特徴とする
   コネクタ。
3. 【請求項３】 平坦な導体とピン間のRF接続を行う方法
   において、 ピンおよび平坦な導体にそれぞれ電気接続を行うための
   高密度でパックされたワイヤに形成された第1および第2
   のワイヤ束と、第1および第2のワイヤ束を収容し、第1
   および第2の反対側の端部を有する誘電体スリーブ構造
   とを有するコネクタを準備し、第1のワイヤ束の一部分
   は設置構造体中の平坦な導体に電気接触するために誘電
   体スリーブ構造の第1の端部から突出し、第2のワイヤ束
   は第2の端部に隣接するスリーブ構造中で凹部を形成
   し、第1と第2のワイヤ束間に電気的接触をするような設
   置構造体中のピンを受入れるよう構成された第2の端部
   と、電気接触をする第1と第2のワイヤ束間のハウジング
   内に配置された固体導体とを含んでおり、 貫通して形成された第1の受け部の開口を有する第1の導
   電ハウジング構造を準備し、 第1の受け部の開口にコネクタの第1の端部を挿入し、コ
   ネクタの第1の端部は第1のワイヤ束の先端部が第1のハ
   ウジング構造の第1の表面上に露出されるよう第1のハウ
   ジング構造を通って位置され、 貫通して形成された第2の受け部開口を有する第2のハウ
   ジング構造を準備し、 コネクタの一部分が第2の受け部開口に受入れられるよ
   うコネクタの第2の端部に第2のハウジング構造を組立て
   ることを特徴とする接続方法。
4. 【請求項４】 第1の表面上に形成された平坦な導体領
   域を有する平坦な基板と、 平坦な基板から間隔を隔てられ、平坦な導体領域に対し
   て垂直方向に突出するピンを有する結合回路と、 ピンと平坦な導体領域との間のRF相互接続を行うコネク
   タとを具備し、 このコネクタは、 ピンおよび平坦な導体にそれぞれ電気接続を行うための
   高密度にパックされたワイヤにより形成された第1およ
   び第2のワイヤ束と、 第1および第2の両側の端部を有する第1および第2のワイ
   ヤ束を収容する誘電体スリーブ構造であって、第1のワ
   イヤ束の一部分は設置装置における平坦な導体に電気接
   触をするために第1の端部から突出し、第2のワイヤ束は
   第2の端部に隣接するスリーブ構造中に凹所を形成し、
   第2の端部はピンと第2のワイヤ束との間に電気的接触を
   形成するような設置装置のピンを受入れるよう構成され
   ている誘電体スリーブ構造と、 電気的接触した第1および第2のワイヤ束の間のスリーブ
   構造内に配置された固体導体と、 貫通して形成された第1の受け部開口を有し、第1の受け
   部開口中にコネクタの第1の端部が挿入され、第1のワイ
   ヤ束の先端部が第1のハウジング構造の第1の表面に露出
   されて平坦な導体領域と接触する第1の導電ハウジング
   構造と、 貫通して形成された第2の受け部開口を有し、コネクタ
   の一部分が第2の受け部開口内に受入れられるようコネ
   クタの第2の端部に組立てられている第2の導電ハウジン
   グ構造とを具備し、結合回路のピンが第2のワイヤ束に
   接触するようにコネクタの第2の端部中に突出すること
   を特徴とするRF回路。